4.5牛顿运动定律应用——连接体问题 导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.5牛顿运动定律应用——连接体问题 1、 教学目标： 1、能熟练对研究对象受力分析； 2、会运用整体法和隔离法处理问题； 3、培养分析问题解决问题的意志品质 二、连接体问题的分析方法 1）、连接体 两个或两个以上有一定相互作用的物体构成连接体。 2）、外力和内力 ①系统：相互作用的物体称为 ，系统由两个或者两个以上的物体组成。 ②系统内部物体间的相互作用力称为 ，系统外部物体对系统的作用力称为 。 3）、连接体问题的分析方法 1．整体法 把加速度相同的物体看作一个整体来研究的方法，整体法不考虑系统 ，只考虑系统外力。 2．隔离法 把系统中某一个物体（或某几个物体 ）隔离出来单独研究的方法，隔离法可以求系统内物体间的相互作用。 注意：若求内力，先 求a,后 求相互作用力。 若求外力，先隔离简单体求a，后 求外力。 课堂探究： 合作探究一： 例1、两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于（　 　） A.　　 B. C.F D. 变式1：如图所示，物体A、B用不可伸长的轻绳连接，在竖直向上的恒力F作用下一起向上做匀加速运动，已知mA＝10kg，mB＝20kg，F＝600N，求此时轻绳对物体B的拉力大小(g取10m/s2)． 2、(多选)如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接,放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的张力,可行的办法是( ) A.减小A物块的质量 B.增大B物块的质量 C.增大倾角θ D.增大动摩擦因数μ 合作探究二： 例2、如图所示，质量m=1kg的物块放在倾角为θ=370的光滑斜面上，斜面体质量M=2kg，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F时，恰好使物块相对斜面静止。求： （1）物块运动的加速度多大？（2）水平推力F应为多大？ [来源:学+科+网Z+X+X+K] 变式：一个倾角为θ、质量为M的斜劈静止在水平地面上，一个质量为m的滑块正沿斜劈的斜面以加速度a向下滑动，如图所示。试求斜劈M所受地面支持力的大小及M所受地面静摩擦力的大小和方向。 巩固练习 1．如图所示，质量分别为m1和m2的物块A、B，用劲度系数为k的轻弹簧相连．当用力F沿倾角为θ的固定光滑斜面向上拉使两物块共同加速运动时，弹簧的伸长量为________． 2． (单选)如图所示，质量为2m的物块A与水平地面间的动摩擦因数为μ，质量为m的物块B与地面的摩擦不计，在大小为F的水平推力作用下，A、B一起向右做加速运动，则A和B之间的作用力大小为(　 　) A. B. C. D. 3．（单选）如图所示，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间的动摩擦因数是μ.则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是(　　) A．μmg B. C．μ(M＋m)g D. 4．（多选）如图所示，两个质量分别为m1＝2 kg、m2＝3 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接．两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则 (　　) A．弹簧测力计的示数是10 N B．弹簧测力计的示数是26N C．在突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的示数不变 D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度不变 5．科学家们于1966年，在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运动的火箭组m2，接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速(如图所示)，推进器的平均推力F＝895 N，推进器开动7 s，测出飞船和火箭组的速度改变是0.91 m/s。已知双子星号宇宙飞船的质量m1＝3 400 kg。求火箭组的质量m2。 6、如图所示，质量为M的物体A放在光滑的桌面上，通过细线与质量为m的物体B相连，由静止释放，所有摩擦不计，在B与地面接触前，试求： （1）物体A运动的加速度和细线上受到的张力； （2）当物体A、B质量关系怎样时，细线的张力接近B的重力？ [来源:学.科.网Z.X.X.K] 7．如图所示，质量分别为1kg的M和2kg的m,将它们用一根跨过轻而光滑的定滑轮的细线连接．如果按图放置M在倾角为30°的光滑斜面上，释放两物块开始运动，求M加速度大小及绳子的拉力. 8、如图所示